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物理选择性必修三4.2 光电效应同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于黑体辐射和波粒二象性的说法正确的是（　　）
A．黑体辐射的能量是连续的
B．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性
C．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量
D．康普顿在研究石墨对X射线散射时，发现散射的X射线中仅有波长大于原波长的射线成分
【答案】B
【知识点】光的波粒二象性；黑体、黑体辐射及其实验规律；光电效应；康普顿效应
【解析】【解答】A．普朗克的黑体辐射理论指出，黑体辐射的能量是量子化的（一份一份的），并非连续的，故A错误；
B．衍射是波的特有现象，电子束穿过铝箔后的衍射图样，直接揭示了电子的波动性，证明了实物粒子具有波粒二象性，故B正确；
C．光电效应揭示了光的粒子性，但证明光子具有动量的是康普顿效应（X 射线散射时动量守恒），故C错误；
D．康普顿在研究石墨对X射线散射时，发现X射线中除了原波长的外，还有波长大于原波长的射线成分，故D错误。
故答案为：B。
【分析】结合黑体辐射的量子化特性、波粒二象性的实验证据（衍射、光电效应、康普顿效应），逐一分析选项。
2．能正确解释黑体辐射实验规律的是（　　）
A．能量的连续经典理论
B．普朗克提出的能量量子化理论
C．以上两种理论体系任何一种都能解释
D．牛顿提出的微粒说
【答案】B
【知识点】光的波粒二象性
【解析】【解答】根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到满意的解释，B对．
【分析】普朗克提出的能量量子化可以解释黑体辐射实验规律。
3．现代医学采用激光“焊接”视网膜技术来治疗近视，所用激光的波长 。已知普朗克常量 ，光在真空中传播速度 ，则该激光中每个光子的能量为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】光的波粒二象性
【解析】【解答】由
代入数据可得每个光子的能量
故答案为：A。
【分析】根据光子能量与频率和波长以及光速之间的关系求解。
4．光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（　　）
A．光电效应是瞬时发生的
B．所有金属都存在截止上频率
C．光电流随着入射光增强而变大
D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大
【答案】C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】ABD．根据波动理论，认为只要光照射的时间足够长、足够强就能发生光电效应，且光电子的初动能就大，但实验中金属表面没有溢出电子的实验结果；光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，发生是瞬时的，且入射光频率越大，光电子最大初动能越大，这与光的波动理论相矛盾，故ABD错误；
C．波动理论认为光强度越大，光电流越大；光电效应中认为光强度越大，光子越多，金属表面溢出的光电子越多，即光电流越大，所以该实验结果与波动理论不矛盾，故C正确。
故选C。
【分析】一、光的波动理论与光电效应的矛盾
光的经典波动理论预言：光能量与振幅（光强）有关，与频率无关。
光能量连续分布在波面上，电子积累能量需要时间，不应瞬时发生。
不应存在截止频率（只要光强足够大，任何频率都能产生光电效应）。
光电子的最大初动能应随光强增大而增大，与频率无关。
二、光电效应的实验规律
瞬时性：光照瞬间产生光电流（与波动理论矛盾，因为波动理论需要积累时间）。
截止频率：存在极限频率 ν0 ，低于该频率无论光强多大都无法发生光电效应（与波动理论矛盾）。
饱和光电流与光强：光强越大，饱和光电流越大（波动理论可解释：光强越大，能量越多，打出电子越多）。
最大初动能与频率： ，与频率线性相关，与光强无关（与波动理论矛盾，因为波动理论认为动能应由光强决定）。
5．下面是四种与光有关的事实，其中体现光的波动性的是（　　）
①用光导纤维传播信号 ②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度
③肥皂泡在阳光下表面呈现彩色 ④光电效应现象
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
【答案】B
【知识点】光的波粒二象性
【解析】【解答】①用光导纤维传播信号是光的全反射应用，不能说明光的波动性；②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度利用了光的干涉，能说明光的波动性；③肥皂泡在阳光下表面呈现彩色是薄膜干涉，能说明光的波动性；④光电效应现象说明了光的粒子性；
故选B。
【分析】光的波动性的体现主要是光的干涉、衍射和偏振，据此分别分析光导纤维传播信号是光的全反射应用，不能说明光的波动性；用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度利用了光的干涉，能说明光的波动性；肥皂泡在阳光下表面呈现彩色是薄膜干涉，能说明光的波动性；光电效应现象说明了光的粒子性。
6．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了光子的能量与其（　　）
A．波长成正比 B．速度成正比 C．周期成正比 D．频率成正比
【答案】D
【知识点】光的波粒二象性
【解析】【解答】根据W=hγ= 可知，光子的能量与频率成正比，与波长成反比，
故答案为：D.
【分析】光子的能量，结合公式W=hγ= 和选项分析求解即可。
7．一束高能电子穿过铝箔，在铝箔后方的屏幕上观测到如图所示的电子衍射图样则（　　）
A．该实验表明电子具有粒子性
B．图中亮纹为电子运动的轨迹
C．图中亮纹处电子出现的概率大
D．电子速度越大，中心亮斑半径越大
【答案】C
【知识点】光的波粒二象性
【解析】【解答】A． 电子衍射图样表明电子具有波动性，A错误；
BC．此为衍射图像，亮纹处并非电子运动的轨迹，图中亮纹处电子出现的概率大，B错误，C正确；
D．根据德布罗意波的表达式有可知，电子的速度越大，其德布罗意波波长变短，衍射现象越不明显，则中心亮斑半径越小，D错误。
故选C。
【分析】电子的衍射，表明电子具有波动性，并且是一种概率波；根据德布罗意波长公式和衍射分析作答。
8．“胜哥”在如图所示的光电效应实验中，换用钠黄光照射锌板，发现验电器指针张角没有明显变化。下列说法正确的是（　　）
A．保持钠黄光长时间照射，会发生光电效应
B．增大钠黄光强度，会发生光电效应
C．将钠黄光灯靠近锌板，会发生光电效应
D．以上操作都不能使锌板发生光电效应
【答案】D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】能否发生光电效应只与入射光的频率有关，只有当入射光的频率大于锌板的极限频率时才会发生光电效应，与入射光的强度、照射时间以及光源与锌板的距离都无关，由以上分析可知，D正确。
故答案为：D。
【分析】光电效应的发生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与光的强度、照射时间、光源距离无关，判断钠黄光频率是否满足锌板的极限频率即可。
9．在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遇止电压如图所示，关于光电子最大初动能的大小关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】光电效应
【解析】【解答】根据光电子最大初动能与遏止电压的关系得：
Ek＝eUc
由图像得：
Uc2＞Uc3＞Uc1
则有：
Ek2＞Ek3＞Ek1
故B正确，ACD错误；
故答案为：B。
【分析】根据光电子最大初动能与遏止电压的关系比较即可。
10．如图所示为研究光电效应的实验电路图，以下说法正确的是（　　）
A．光电效应中产生的电子称作光电子，是由原子核内放出的
B．爱因斯坦的光电效应理论成功解释了实验现象，有力地支持了波动说
C．将图中的滑片由C端向D端移动过程中电流表示数可能一直在增大
D．用某一频率的光实验时有光电子逸出，现在将电源正负极调转，则无光电子逸出
【答案】C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】本题考查光电效应基本知识，解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道饱和光电流的存在。A．光电子是阴极上的电子吸收了照射光光子的能量，从而脱离阴极板的束缚，运动到A极板，是原子核核外电子形成的，故A错误；
B．爱因斯坦的光电效应理论成功解释了实验现象，有力地支持了微粒说，故B错误；
C．将图中的滑片由C端向D端移动过程中，正向电压逐渐增大，电流表示数可能一直在增大，也可能先增大后不变，故C正确；
D．将电源正负极反接，光电子仍然会从金属板中逸出，只不过做减速运动，有可能到达另一侧极板，也有可能到达不了另一个极板，D错误。
故选C。
【分析】根据光电效应产生的原理分析；爱因斯坦的光电效应理论支持了光的微粒说；正向电压促进电子到达另一极，反向电压阻碍电子到达另一极。
11．如图所示，当用某一单色光照射光电管时，灵敏电流表指针没有偏转，已知电路中所有元件及其连接完好。现要使灵敏电流表指针有偏转，下列措施可行的是（　　）
A．增加入射光的频率 B．增加入射光的强度
C．提高电源的电压 D．延长光照时间
【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】本题考查对光电效应产生的条件理解和应用能力。光电效应产生的条件是取决于入射光的频率或波长，与入射光的强度、光照时间没有关系。AB．灵敏电流计指针未发生偏转，是未发生光电效应现象，即入射光的频率小于金属的截止频率，与光照强度无关，故增加入射光的频率使入射光的频率大于金属的截止频率可使灵敏电流表指针有偏转，增加入射光的强度不能使灵敏电流表指针有偏转，故A正确，B错误；
C．电源正负极的连接使得光电子在电场中做加速运动，故灵敏电流计指针没有偏转不是电压高低的原因，故提高电源的电压不能使灵敏电流表指针有偏转，故C错误；
D．光电效应的发生是瞬间的，与入射光的照射时间无关，故延长光照时间不能使灵敏电流表指针有偏转，故D错误。
故选A。
【分析】当入射光频率大于金属的极限频率时，金属能产生光电效应，当光电管上加上正向电压时，灵敏电流计中有电流通过，灵敏电流计G中没有电流通过，可能不产生光电效应，由此分析。
12．有四种不同逸出功的金属材料：铷，钾，钠和镁制成的金属板。现有能量为的光子，分别照到这四种金属板上，则会发生光电效应的金属板为（　　）
A．铷 B．钾 C．钠 D．镁
【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】当单色光光子的能量大于金属的逸出功时就能发生光电效应，可知会发生光电效应的金属板是铷。故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】要判断能否逸出光电子，需依据光电效应条件：光子能量≥金属逸出功。
13． 经研究证明，光子和电子相互作用发生光电效应还是康普顿效应，取决于电子的“自由”度。当光子能量和逸出功在同一数量级时，电子吸收光子，发生光电效应；当光子能量较大时，电子的逸出功几乎可以忽略，可看做是“自由”的，则发生康普顿效应，下列说法正确的是（　　）
A．光电效应方程是从能量守恒的角度解释了光的粒子性
B．康普顿效应说明光具有波动性
C．光电效应说明了能量守恒，康普顿效应则解释了动量守恒，二者是矛盾的
D．金属只要被光照射的时间足够长，一定会发生光电效应
【答案】A
【知识点】光电效应；康普顿效应
【解析】【解答】A、光电效应方程是爱因斯坦根据光量子假说和能量守恒定律得到的，故A正确；
B、康普顿效应是光子与电子的碰撞，体现了光的粒子性，但并未说明电子的波动性，故B错误；
C、根据题中说法，光电效应是在电子自由度较小的情况下，表现出的吸收特性，动量并不是不守恒，而是表现不出来，而康普顿效应是基于能量较大的光子与电子的碰撞，既体现动量守恒又体现能量守恒，二者并不矛盾，故C错误；
D、电子对光子的吸收并不能累积，一次只能吸收一个光子，若吸收的光子能量小于金属逸出功，即不能发生光电效应，故D错误。
故答案为：A。
【分析】熟练掌握各物理学史及其对物理研究的物理意义及价值。熟练掌握光电效应现象产生的条件。康普顿效应是光子与电子的碰撞，体现了光的粒子性。
14．电子束衍射实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。如图所示是电子束衍射实验装置的简化图，这个实验证实了（　　）
A．光具有粒子性 B．光具有波动性
C．电子具有粒子性 D．电子具有波动性
【答案】D
【知识点】康普顿效应
【解析】【解答】电子衍射实验证实了电子具有波动性，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】电子衍射实验证实了电子具有波动性。
15．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．图中给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿那个方向运动，波长如何变化（　　）
A．3、变长 B．1、变短 C．1、变长 D．2、不变
【答案】C
【知识点】康普顿效应
【解析】【解答】光子与电子碰撞过程系统动量守恒，系统动量的矢量和不变，碰前动量向右，故碰撞后系统的动量的矢量和也向右，故碰后光子可能沿方向1振动；因为电子动能增加，故光子动减量小，根据 ，光子的频率减小，根据 ，波长变长；C符合题意；ABD不符合题意．
故答案为：C
【分析】该题目考查的是康普顿效应，光子与电子碰撞后波长会发生改变，同方向的电磁波波长不变，随着角度的增加，波长逐渐变长。
16．近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管，开创了国际上第三条技术路线。某氮化镓基材料的简化能级如图所示，若能级差为（约），普朗克常量，则发光频率约为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】光子及其动量
【解析】【解答】根据题意可知，辐射出的光子能量，由光子的能量
得
故选C。
【分析】
频率为ν的光子的能量ε＝hν，其中h＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)。可以计算发光频率。
17．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子：（　　）
A．可能沿1方向，且波长变小 B．可能沿2方向，且波长变小
C．可能沿1方向，且波长变长 D．可能沿3方向，且波长变长
【答案】C
【知识点】康普顿效应
【解析】【解答】康普顿效应第一次从实验上证实了爱因斯坦提出的关于光子具有动量的假设．光子和电子、质子这样的实物粒子一样，不仅具有能量，也具有动量，碰撞过程中能量守恒，动量也守恒．根据动量守恒，碰后光子不可能沿2、3方向，根据能量守恒，在散射波中，除了原波长的波以外，还出现波长增大的波，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C．
【分析】该题目考查的是康普顿效应，光子与电子碰撞后波长会发生改变，同方向的电磁波波长不变，随着角度的增加，波长逐渐变长。
18．在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是(　　)
A．弱光衍射实验 B．电子束在晶体上的衍射实验
C．弱光干涉实验 D．以上都不正确
【答案】B
【知识点】康普顿效应
【解析】【分析】在德布罗意提出物质波以后，人们曾经对它提出过各种各样的解释．到1926年，德国物理学家玻恩（1882～1970）提出了符合实验事实的后来为大家公认的统计解释：物质波在某一地方的强度跟在该处找到它所代表的粒子的几率成正比．按照玻恩的解释，物质波乃是一种几率波．德布罗意波的统计解释粒子在某处邻近出现的概率与该处波的强度成正比。
电子散射实验的典型代表是戴维孙－革末实验。1927年戴维孙和革末用电子束垂直投射到镍单晶，电子束被散射。电子经晶格散射后在某一特定方向衍射极大，这一结果与X射线散射相似，其强度分布可用德布罗意关系和衍射理论给以解释，从而验证了物质波的存在。
故选B。
【点评】此题体现了对物理学史的考查，是近些年来的高考的热点，需重点把握。
19．我国自主研发的第5代移动通信技术（简称5G）处于全球领先水平。5G通信网络使用电磁波的频率比4G通信网络使用电磁波的频率高，相同时间内传递的信息量更大。与4G相比，5G使用的电磁波（　　）
A．在空气中的传播速度大 B．在空气中的波长小
C．能量子的能量小 D．在空气中的周期长
【答案】B
【知识点】电磁波的周期、频率与波速；光子及其动量
【解析】【解答】A．电磁波在空气中的传播速度均等于光速，与频率无关，因此5G和4G电磁波的传播速度相同，故A错误；
C．根据能量子的能量，可知5G使用的电磁波能量子的能量更大，故C错误。
BD.5G使用的电磁波频率比4G的高，由知，5G使用的电磁波在空气中的波长较小，周期较短，故B正确，D错误；
故答案为：B。
【分析】结合电磁波的基本性质（传播速度、波长、周期、能量子与频率的关系），分析 5G 与 4G 电磁波的差异。
20．康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现了部分X射线的波长变长，X射线波长变长，则（　　）
A．速度变小 B．频率变大 C．动量变小 D．能量变大
【答案】C
【知识点】波长、波速与频率的关系；光子及其动量
【解析】【解答】A．电磁波在真空中传播速度始终为c，X射线是一种电磁波，即X射线速度不变，故A错误；
B．根据可知，X射线波长变长，则频率变小，故B错误；
C．根据德布罗意波波长，X射线波长变长，则动量变小，故C正确；
D．X射线波长变长，则频率变小，根据光子能量公式可知，能量变小，故D错误。
故选C。
【分析】在真空中所有频率的电磁波速度都相同；根据c=λν分析频率的变化；根据E=hν分析能量的变化；根据德布罗意波长公式分析。
21．中国科学家在国际上刊文宣布，通过我国高海拔宇宙线观测站“拉索”，在人类历史上首次找到能量高于1亿电子伏特的宇宙线起源天体。已知普朗克常量，电子的电荷量，人眼能看见的最高能量的可见光为频率的紫光，该紫光光子能量约为（　　）
A．1.2eV B．3.2eV C．4.1eV D．5.1eV
【答案】B
【知识点】光子及其动量
【解析】【解答】本题考查光子能量的计算，解题关键掌握基本公式。根据爱因斯坦的光子说，可得
则该紫光光子能量可表示为
故选B。
【分析】紫光光子的能量E=hν，根据单位的换算方式即可解答。
22．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为（　　）
A． B． C． D．λPhc
【答案】A
【知识点】光子及其动量
【解析】【解答】发射功率
则激光器每秒发射的光子数
A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A
【分析】利用光子的表达式可得出结论。
23．普朗克的能量子假设是对经典物理学思想与观念的一次突破。按照该假设，的能量子对应的电磁辐射的波长为（普朗克常量，真空中的光速）（　　）
A．663nm B．221nm C．100nm D．66.3nm
【答案】D
【知识点】光子及其动量
【解析】【解答】所谓能量子就是能量的最小单元．微观领域里能量的变化总表现为电磁波的辐射与吸收，不同频率的电磁波其能量子的值不同，表达式为：E=hν。根据
可得
故选D。
【分析】根据E=h可以求一个光子的能量，而根据c=h可以求出一个光子的能量，用普朗克常量h真空中的光速c和波长λ的表达式．
24．植物叶片中的叶绿素a在阳光照射下进行光合作用，每吸收一份光子能量，就失去一个初动能为的光电子，则叶绿素a吸收光的波长为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】光子及其动量
【解析】【解答】由光子能量公式可知
解得
故答案为：A。
【分析】结合光子能量公式，波长波速频率关系求解。
二、多项选择题
25．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在3000℃时，同时向外辐射出大量的电磁波，已知向外辐射的电磁波的频率为，普朗克常量，光在真空中的速度为。根据如图所示的电磁波谱下列说法正确的是（　　）
A．该电磁波属于紫外线
B．该电磁波的波长比X射线短
C．该电磁波能量子的能量为
D．该电磁波具有显著的热效应
【答案】A,C
【知识点】电磁波的周期、频率与波速；电磁波谱；光子及其动量
【解析】【解答】A．电焊弧光主频约1016Hz，该电磁波波长
属于紫外线，选项A正确；
B．该电磁波的波长300nm比X射线10nm~0.1nm长，选项B错误；
C．该电磁波能量子的能量为
选项C正确；
D．红外线才有显著热效应，电焊弧光主要为光化学效应，具有显著的荧光效应，选项D错误；
故选AC；
【分析】（1）解题关键是根据频率定位电磁波谱区域；掌握能量子公式和波长-频率关系；需对照图谱理解各波段特性；
（2）易错点在于混淆不同电磁波的生物效应；忽视单位换算；误判频率与波长的反比关系。
三、非选择题
26．光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。
（1）若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。
（2）若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量）
【答案】（1）光在玻璃丝内发生全反射的最小入射角满足
可得
（2）根据爱因斯坦光电方程
可得
【知识点】光的全反射；光电效应
【解析】【分析】（1）根据全反射的临界角和折射率的关系求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角；
（2）由光电效应方程求该材料的截止频率。
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物理选择性必修三4.2 光电效应同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于黑体辐射和波粒二象性的说法正确的是（　　）
A．黑体辐射的能量是连续的
B．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性
C．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量
D．康普顿在研究石墨对X射线散射时，发现散射的X射线中仅有波长大于原波长的射线成分
2．能正确解释黑体辐射实验规律的是（　　）
A．能量的连续经典理论
B．普朗克提出的能量量子化理论
C．以上两种理论体系任何一种都能解释
D．牛顿提出的微粒说
3．现代医学采用激光“焊接”视网膜技术来治疗近视，所用激光的波长 。已知普朗克常量 ，光在真空中传播速度 ，则该激光中每个光子的能量为（　　）
A． B．
C． D．
4．光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（　　）
A．光电效应是瞬时发生的
B．所有金属都存在截止上频率
C．光电流随着入射光增强而变大
D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大
5．下面是四种与光有关的事实，其中体现光的波动性的是（　　）
①用光导纤维传播信号 ②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度
③肥皂泡在阳光下表面呈现彩色 ④光电效应现象
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
6．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了光子的能量与其（　　）
A．波长成正比 B．速度成正比 C．周期成正比 D．频率成正比
7．一束高能电子穿过铝箔，在铝箔后方的屏幕上观测到如图所示的电子衍射图样则（　　）
A．该实验表明电子具有粒子性
B．图中亮纹为电子运动的轨迹
C．图中亮纹处电子出现的概率大
D．电子速度越大，中心亮斑半径越大
8．“胜哥”在如图所示的光电效应实验中，换用钠黄光照射锌板，发现验电器指针张角没有明显变化。下列说法正确的是（　　）
A．保持钠黄光长时间照射，会发生光电效应
B．增大钠黄光强度，会发生光电效应
C．将钠黄光灯靠近锌板，会发生光电效应
D．以上操作都不能使锌板发生光电效应
9．在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遇止电压如图所示，关于光电子最大初动能的大小关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示为研究光电效应的实验电路图，以下说法正确的是（　　）
A．光电效应中产生的电子称作光电子，是由原子核内放出的
B．爱因斯坦的光电效应理论成功解释了实验现象，有力地支持了波动说
C．将图中的滑片由C端向D端移动过程中电流表示数可能一直在增大
D．用某一频率的光实验时有光电子逸出，现在将电源正负极调转，则无光电子逸出
11．如图所示，当用某一单色光照射光电管时，灵敏电流表指针没有偏转，已知电路中所有元件及其连接完好。现要使灵敏电流表指针有偏转，下列措施可行的是（　　）
A．增加入射光的频率 B．增加入射光的强度
C．提高电源的电压 D．延长光照时间
12．有四种不同逸出功的金属材料：铷，钾，钠和镁制成的金属板。现有能量为的光子，分别照到这四种金属板上，则会发生光电效应的金属板为（　　）
A．铷 B．钾 C．钠 D．镁
13． 经研究证明，光子和电子相互作用发生光电效应还是康普顿效应，取决于电子的“自由”度。当光子能量和逸出功在同一数量级时，电子吸收光子，发生光电效应；当光子能量较大时，电子的逸出功几乎可以忽略，可看做是“自由”的，则发生康普顿效应，下列说法正确的是（　　）
A．光电效应方程是从能量守恒的角度解释了光的粒子性
B．康普顿效应说明光具有波动性
C．光电效应说明了能量守恒，康普顿效应则解释了动量守恒，二者是矛盾的
D．金属只要被光照射的时间足够长，一定会发生光电效应
14．电子束衍射实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。如图所示是电子束衍射实验装置的简化图，这个实验证实了（　　）
A．光具有粒子性 B．光具有波动性
C．电子具有粒子性 D．电子具有波动性
15．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．图中给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿那个方向运动，波长如何变化（　　）
A．3、变长 B．1、变短 C．1、变长 D．2、不变
16．近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管，开创了国际上第三条技术路线。某氮化镓基材料的简化能级如图所示，若能级差为（约），普朗克常量，则发光频率约为（　　）
A． B．
C． D．
17．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子：（　　）
A．可能沿1方向，且波长变小 B．可能沿2方向，且波长变小
C．可能沿1方向，且波长变长 D．可能沿3方向，且波长变长
18．在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是(　　)
A．弱光衍射实验 B．电子束在晶体上的衍射实验
C．弱光干涉实验 D．以上都不正确
19．我国自主研发的第5代移动通信技术（简称5G）处于全球领先水平。5G通信网络使用电磁波的频率比4G通信网络使用电磁波的频率高，相同时间内传递的信息量更大。与4G相比，5G使用的电磁波（　　）
A．在空气中的传播速度大 B．在空气中的波长小
C．能量子的能量小 D．在空气中的周期长
20．康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现了部分X射线的波长变长，X射线波长变长，则（　　）
A．速度变小 B．频率变大 C．动量变小 D．能量变大
21．中国科学家在国际上刊文宣布，通过我国高海拔宇宙线观测站“拉索”，在人类历史上首次找到能量高于1亿电子伏特的宇宙线起源天体。已知普朗克常量，电子的电荷量，人眼能看见的最高能量的可见光为频率的紫光，该紫光光子能量约为（　　）
A．1.2eV B．3.2eV C．4.1eV D．5.1eV
22．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为（　　）
A． B． C． D．λPhc
23．普朗克的能量子假设是对经典物理学思想与观念的一次突破。按照该假设，的能量子对应的电磁辐射的波长为（普朗克常量，真空中的光速）（　　）
A．663nm B．221nm C．100nm D．66.3nm
24．植物叶片中的叶绿素a在阳光照射下进行光合作用，每吸收一份光子能量，就失去一个初动能为的光电子，则叶绿素a吸收光的波长为（　　）
A． B． C． D．
二、多项选择题
25．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在3000℃时，同时向外辐射出大量的电磁波，已知向外辐射的电磁波的频率为，普朗克常量，光在真空中的速度为。根据如图所示的电磁波谱下列说法正确的是（　　）
A．该电磁波属于紫外线
B．该电磁波的波长比X射线短
C．该电磁波能量子的能量为
D．该电磁波具有显著的热效应
三、非选择题
26．光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。
（1）若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。
（2）若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量）
答案
1．B
2．B
3．A
4．C
5．B
6．D
7．C
8．D
9．B
10．C
11．A
12．A
13．A
14．D
15．C
16．C
17．C
18．B
19．B
20．C
21．B
22．A
23．D
24．A
25．A,C
26．（1）光在玻璃丝内发生全反射的最小入射角满足
可得
（2）根据爱因斯坦光电方程
可得
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